"基于单片机的水温控制系统设计与实现"

基于单片机的水温控制系统设计-课程设计.doc"，这是一个由物理工程学院电信一班设计的课程设计项目。该系统以AT89C51和AT89C2051单片机为核心，主要包括传感器温度采集、A/D模/数转换、按扭操作、单片机控制、数码管数字显示等部分。系统采用PID算法实现温度控制功能，通过串行通信完成两片单片机信息的交互，实现温度设定、控制和显示。此外，该系统还可以通过串口与上位机（电脑）连接，实现电脑控制。系统设计有体积小、交互性强等优点。为了实现高精度的水温控制，系统采用PID算法控制和PWM脉宽调制相结合的技术，通过控制双向可控硅改变电炉和电源的接通、断开，从而改变水温加热时间的方法来实现对水温的控制。该系统由键盘显示和温度控制两个模块组成，通过模块间的通信完成温度设定、实温显示、水温升降等功能。具有电路结构简单、程序简短、系统可靠性高、操作简便等特点。 引言部分提到，目前市场上太阳能热水器的控制系统存在功能单一、操作复杂、控制不方便等问题，很多控制器只具有温度和水位显示功能，不具有温度控制功能。即使热水器具有辅助加热功能，也可能由于加热时间不能控制而产生过烧，浪费电能。因此，该课程设计项目旨在解决这一问题，设计了一个水温控制系统，以MCS-51单片机为控制单元，采用DSl2887实时时钟，不仅实现了时间、温度和水位三种参数实时显示功能，而且具有时间设定、温度设定与控制功能。控制系统可以根据天气情况利用辅助加热装置(电加热器)使蓄水箱内的水温达到预先设定的温度，从而达到24小时供应热水的目的。 水温控制系统的基本要求包括一升水由1kw的电炉加热，要求水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动调整，以保持设定的温度基本不变。主要性能指标为温度设定范围为30-90℃，最小区分度为1℃，控制精度为温度控制的静态误差为1℃，使用十进制数码显示实际水温，以及能打印实测水温值。同时，系统也具有扩展功能，包括具有通信能力，可以接受其他数据设备发来的命令，或将结果传送到其他数据设备，以及采用适当的... 由此可见，该课程设计项目通过结合单片机技术、PID算法和PWM脉宽调制相结合的技术，设计了一种水温控制系统，可以满足太阳能热水器控制系统的需求，并具有高精度、稳定性高、使用方便等特点，具有可观的经济效益和社会效益。